Architecture matérielle pour la protection dynamique des données en mémoire externe dans les systèmes embarqués

• Auteur / Autrice : Romain Vaslin
• Direction : Jean-Philippe Diguet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique et informatique industrielle
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Lorient

Mots clés

Mots clés contrôlés

Protection de l'information (informatique)

Cryptographie

Systèmes embarqués (informatique)

Mots clés libres

Architecture matérielle sécurisée

Résumé

We offer a secure hardware architecture for system boot up, secure software execution and on field update. A new scheme is presented to guarantee dat confidentiality and integrity for off-chip memories. The architecture capabilities are extended to support on the fly security level management of data. The goal is to minimize the overhead due to security like logic area, performance, memory footprint and power consumption for the architecture. After careful evaluation through real time applications execution with this secure architecture, the next step was to provide an end to end solution. Toward th solution, a secure boot up mechanism is proposed in order to securely start applications from a flash memory. More techniques are also introduced to allow on field software update for later secure execution with the architecture. A complete set ofresults has been generated in order to underline the fact that the proposed solution matches with the current needs and constraints of embedded systems. For the first time the security cost in area, performance, memory and power has been evaluated for embedded systems with an end to end solution.

Nous proposons une architecture matérielle sécurisée du démarrage du système en passant par l'exécution des applications jusqu'à sa mise àjour sur le terrain. Une nouvelle technique afin de garantir la confidentialité et l'intégrité des données en mémoires est présentée et évaluée dans un premier temp L'architecture proposée est alors étendue avec de nouvelles fonctionnalités qui permettent de gérer à la volée le niveau de sécurité spécifique à la donnée. Ceci ayant pour but de minimiser au maximum les coûts engendrés par la sécurité et notamment la surface, la performance, la consommation mémoire et e��nergétique de l'architecture. Cette base étant évaluée au traves de différentes applications temps réel s'exécutant sur l'architecture sécurisée, l'étape suivante est la mise en oeuvre complète d'un système. Pour cela une méthode de démarrage sécurisée est également proposée afin de lancer les applications depuis une mémoire flash. D'autre mécanismes sont également introduits afin de permettre une mise à jour des applications contenues dans la flash et leur exécution par la suite sur l'architecture sécurisée. L'ensemble des résultats générés ont pour but de montrer que la solution proposée correspond aux besoins et aux capacités des systèmes embarqués. Pour la première fois le coût de la sécurité a été évalué sur l'ensemble des caractéristiques spécifiques au domaine des systèmes embarqués (surface, performance, consommation mémoire et énergétique) pour une chaine totalement sécurisée.